分体式单牙轮钻头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108360979A(43)申请公布日2018.08.03(21)申请号201810495883.6(22)申请日2018.05.22(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人田家林何虹志杨琳熊洁周仪周思奇黎根银(51)Int.Cl.E21B10/08(2006.01)E21B10/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称分体式单牙轮钻头(57)摘要本发明涉及一种分体式单牙轮钻头，其主要由牙爪、牙轮下体、牙轮上体、牙齿、保径齿、钢球、塞销、油嘴、堵油塞、矩形密封圈组成。牙爪通过其下端偏置的牙掌轴颈与牙轮下体、牙轮上体相连接，牙轮下体、牙轮上体在钻进过程中既随钻头体公转，又各自绕着牙掌轴颈自转，以实现其刮削破碎岩石的任务。本发明的分体式单牙轮钻头采用分体式结构，牙轮小端齿圈以及中间齿圈的牙齿刮削效率得以提高，有助于提高钻头破岩效率，并且牙轮下体、牙轮上体采用锥形体结构，适用于破碎较硬地层，有助于延长其有效使用寿命。CN108360979ACN108360979A权利要求书1/1页1.分体式单牙轮钻头主要由牙爪（1）、保径齿（2）、油嘴（3）、矩形密封圈a（4）、牙轮下体（5）、钢球a（6）、塞销a（7）、矩形密封圈b（8）、塞销b（9）、牙轮上体（10）、矩形密封圈c（11）、下喷嘴（12）、堵油塞（13）、钢球b（14）、矩形密封圈d（15）、牙齿（16）、上喷嘴（17）组成，其特征是：所述的牙爪（1）设置有保径齿（2）、牙掌轴颈（28）、泥浆通道a（29）、泥浆通道b（30），在牙掌轴颈（28）设置有导油孔a（24）、导油孔b（25）、导油孔c（26）、导油孔d（27），油嘴（3）安装在导油孔a（24）外端口，堵油塞（13）安装在导油孔b（25）外端口，上喷嘴（17）安装在泥浆通道b（30）出口；所述的牙轮下体（5）、牙轮上体（10）镶装有牙齿（16），将矩形密封圈a（4）、矩形密封圈b（8）分别安装在牙轮下体内圈a（18）、牙轮下体内圈b（20），矩形密封圈c（11）、矩形密封圈d（15）分别安装在牙轮上体内圈d（22）、牙轮上体内圈c（21），再将牙轮下体（5）、牙轮上体（10）依次套入牙掌轴颈（28），然后将钢球a（6）放入塞销孔a（19），钢球b（14）放入塞销孔b（23），最后将塞销a（7）安装于塞销孔a（19）内，塞销b（9）安装于塞销孔b（23）内，下喷嘴（12）安装在牙轮上体（10）前端出口。2.根据权利要求1所述的分体式单牙轮钻头，其特征是：堵油塞（13）与导油孔b（25）、塞销a（7）与塞销孔a（19）、塞销b（9）与塞销孔b（23）均采用过盈配合；导油孔a（24）从牙爪（1）背部开始沿轴向布置，数目为1个；导油孔b（25）从牙掌轴颈（28）前端开始沿轴向布置，数目为1个；导油孔c（26）、导油孔d（27）分别在牙掌轴颈（28）上的沟道处沿周向均匀分布，数目均为2个；导油孔a（24）、导油孔b（25）、导油孔c（26）、导油孔d（27）与牙掌轴颈（28）上的沟道构成导油通道，可通过油嘴（3）定期更换润滑油。3.根据权利要求1所述的分体式单牙轮钻头，其特征是：牙轮下体（5）、牙轮上体（10）均为锥形钢体,牙轮下体（5）的前端面与牙轮上体（10）的后端面存在微小间隙，并且端面经过强化处理，其耐磨性好；牙齿（16）为硬质合金齿；牙爪（1）的牙掌轴颈（28）经过强化处理，其强度高，耐冲击韧性好。4.根据权利要求1所述的分体式单牙轮钻头，其特征是：矩形密封圈a（4）、矩形密封圈b（8）、矩形密封圈c（11）、矩形密封圈d（15）均为金属密封圈，并且密封圈表面经过强化处理，其耐磨性好。2CN108360979A说明书1/3页分体式单牙轮钻头技术领域[0001]本发明涉及一种用于石油钻井和地质勘探领域的分体式单牙轮钻头。背景技术[0002]目前为止，地层适应范围最广的钻头仍然是牙轮钻头，特别是钻进硬地层、研磨性强的地层只能依靠牙轮钻头。单牙轮钻头虽然与三牙轮钻头同属于牙轮类钻头，但两者的差异不仅仅是体现在牙轮数量上的不同，它具有独特的优势，比三牙轮钻头更适用于强度和塑性都大的岩层，同时又适用于PDC钻头难于应付的硬夹层和其他复杂地层。[0003]单牙轮钻头主要由钻头体和牙轮组成，钻头体通过其下端偏置的牙掌轴颈与牙轮相连接，牙轮在运行时既随钻头体公转，又绕牙掌轴颈自转，以实现其刮削破碎岩石的任务。通常把靠近牙轮底部的齿圈称为牙轮大端齿圈，简称大端齿圈，把靠近牙轮顶部的部分称为牙轮小端齿圈，简称小端齿圈。目前，已用于生产实际中的单牙轮钻头大都只有一个牙轮体，即牙轮体在绕牙掌